非常规内倾船型骑浪数值预报方法研究

国际海事组织(IMO)正在制定的第二代完整稳性衡准中包括骑浪/横甩失效模式的直接稳性评估,骑浪/横甩是涉及船舶操纵性、耐波性、快速性和稳性的复杂失稳运动模式.为了给骑浪/横甩直接稳性评估提供一个准确有效的骑浪/横甩数值预报方法,本文针对与横甩密切相关的骑浪运动,构建纵荡-横荡-横摇-首摇四自由度运动耦合的数学模型.首先,在数学模型中考虑波浪绕射效应、非线性水动力导数、静水横倾产生的水动力和非线性横摇阻尼等因素;其次,在螺旋桨推力和舵力模型中考虑波浪粒子速度的影响,以及波浪中双桨双舵实时出入水导致的螺旋桨推力和舵力的动态变化;最后,以一艘非常规双桨双舵内倾船为例,开展尾斜浪中骑浪数值预报研究,并与已公开的试验结果进行对比,数值结果与试验结果吻合较好.同时分析舵和螺旋桨出水、波浪绕射效应和非线性水动力导数等因素对骑浪数值预报的影响.